固态继电器的作用及原理是什么？

固态继电器(SSR)是一种电子开关设备，当在其控制端子上施加较小的外部电压时，它会接通或断开。继电器可以设计成将AC或DC切换到负载。它具有与机电继电器相同的功能，但没有活动部件。

封装的固态继电器使用功率半导体器件(例如晶闸管和晶体管)来切换电流，最高可达一百安培左右。与机电继电器相比，固态继电器具有更快的开关速度，并且没有物理触点或磨损。与机电触点相比，固态继电器的应用必须考虑到其承受瞬时过载的能力较低，并且其“导通”状态电阻较高。与机电继电器不同，固态继电器仅提供有限的开关布置。

与机电设备相比，固态继电器和机电继电器的大多数相对优势是所有固态产品所共有的。

•轮廓更薄，包装更紧密。

•完全静音的操作。

•SSR的开关速度比机电继电器快;典型的光耦合SSR的切换时间取决于为LED开启和关闭所需的时间-数微秒至毫秒。

•即使无数次激活，也可以延长使用寿命，因为没有活动部件磨损，也没有接触点使碳沉积或积聚。

•无论使用多少，输出电阻均保持恒定。

•清洁，无弹跳的操作。

•无火花，可将其用于爆炸性环境中，在这种环境中，切换期间不产生火花至关重要。

•本质上比类似规格的机械继电器小(如果需要，可互换性应具有相同的“外壳”形状因数)。

•对存储和操作环境因素(例如机械冲击，振动，湿度和外部磁场)的敏感度要低得多。

缺点!

•半导体而不是机械触点的电压/电流特性：闭合时，电阻较高(会产生热量)，而电气噪声会增加;断开时，电阻较低，并且反向漏电流(通常为µA范围)电压/电流特性不是线性的(不是纯粹的)电阻式)，使开关波形有些失真。机电继电器在激活时具有相关的机械开关的低欧姆(线性)电阻，在断开时具有很高的气隙和绝缘材料电阻。某些类型的继电器具有极性敏感的输出电路。机电继电器不受极性的影响。

•由于电压瞬变而引起的虚假切换的可能性(由于比机械继电器快得多的切换)

•栅极充电电路需要隔离偏置电源

•由于存在体二极管，所以瞬态反向恢复时间(Trr)更长

•其输出趋向于“短路”，而机电继电器触点趋向于“断开”。